基于dsPIC的数字式介质损耗测量仪的研究与开发

• 作 者: 侯竑
• 发表日期: 2007年01期
• 关键词: 介质损耗 dsPIC 基波相位分离法 变频测量 红外串行通信

高压电力设备介质损耗角正切tanδ的检测是保证电力系统安全运行，及时发现事故隐患，提高供电可靠性的重要技术手段。通过检测tanδ，可以发现电气设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积被试设备贯通或未贯通的局部缺陷。因此，研究介质损耗角的正切tanδ的检测技术具有十分重要的意义。论文在分析了传统介质损耗测量方法和现代介质损耗测量方法的基础上，针对介质损耗检测中存在的技术问题，如现场测量时工频电网强电场干扰问题、高次谐波影响问题、供电电源频率改变所引起的频谱泄漏和栅栏效应等问题，提出了采用变频抗干扰技术和基波相位分离法相结合的新型测量方法。论文采用了基波相位分离法来消除异频干扰和有效抑制高次谐波的影响；针对测量算法实现中运算量大的问题，提出并推导了基波相位分离法的快速算法计算公式，用此方法可明显减小该算法的运算量，缩短测量时间；设计了锁相环倍频电路和双路A／D转换器，实现两路信号的同步采样，以避免频谱泄漏和栅栏效应的影响；采用红外数据通讯的方法，实现了反接法测量时的信号高压隔离传输；设计了自动增益控制电路，实现宽量程测量，并提高了信号采集精度。在研究的基础上，设计并开发了基于dsPIC的数字式介质损耗检测仪。实验表明，本文研发的介质损耗检测仪具有硬件电路简单、测试快速方便、抗干扰性能好、测量精度高、测量结果重复性好等特点。